Головна
Аксіологія / Аналітична філософія / Антична філософія / Антологія / Антропологія / Історія філософії / Історія філософії / Логіка / Метафізика / Світова філософія / Першоджерела з філософії / Проблеми філософії / Сучасна філософія / Соціальна філософія / Середньовічна філософія / Телеологія / Теорія еволюції / Філософія (підручник) / Філософія мистецтва / Філософія історії / Філософія кіно / Філософія науки / Філософія політики / Філософія різних країн і часів / Філософія самоорганізації / Філософи / Фундаментальна філософія / Хрестоматії з філософії / Езотерика
ГоловнаФілософіяФундаментальна філософія → 
« Попередня Наступна »
Новиков Д. А.. Закономірності ітеративного навчання. М.: Інститут проблем управління РАН, 1998. - 77 с., 1998 - перейти до змісту підручника

2. Криві навчення: кількісний опис і якісний аналіз


При дослідженні будь-якої системи, в тому числі - біологічної, проведенні фізичного експерименту, дослідженні чорного ящика і т.д., можна встановлювати причинно-наслідкові та кількісні зв'язки між вхідними і вихідними змінними тільки якщо зміна вихідного сигналу (відгуку, реакції системи, у відповідь дії і т.д.) викликано зміною одного з вхідних сигналів. Якщо одночасно змінилися дві або більше вхідних змінних, то в загальному випадку неможливо виділити, який вплив надав кожен з входів на спостережувана зміна вихідної змінної.
Розрізняють два аспекти научения. Перший аспект - результативний - при научении система повинна досягти необхідного ре-зультату - якості виконання дій з прийнятними витратами часу, енергії і т.д. Другий аспект - процесуальний: адаптація, пристосування научайтесь системи до деякого виду дій у процесі вправи і т.д. Відповідно, виділяють результативні характеристики ітеративного навчання й характеристики адаптації [57]. У даний роботі йдеться саме про результативні характеристиках навчання (характеристики адаптації часто мають зовсім іншу динаміку).
У разі ітеративного навчання можна вважати, що на його результативні характеристики впливають дві вхідні змінні - інформація про значення вихідної змінної і параметри навколишнього середовища - зовнішні умови. Якби на якомусь кроці змінилися обидва значення вхідних змінних, то результати навчання на цьому кроці і на попередньому були б просто непорівнянні - не можна було б сказати чому реалізувалося саме таке значення вихідної змінної: тому, що навчальна система повела себе відповідним чином, або тому, що змінилися умови її функціонування. Тому постійність зовнішніх умов є суттєвою характеристикою ІН. Для порівнянності результатів навчання в різні моменти часу (використання кількісного опису), навіть при постійних зовнішніх умовах, важливо також сталість мети навчання.
В якості основної результативною характеристики ІН звичайно приймається критерій рівня навчення. При навчанні реальних систем як критерій рівня научения можуть виступати наступні характеристики [56]:
тимчасові (час виконання дії, операції, час реакції, час, що витрачається на виправлення помилки, і т.д.) ;
швидкісні (продуктивність праці, швидкість реакції, руху і т.д. - величини, зворотні часу);
точнісні (величина помилки в заходи фізичних величин (міліметрах , кутах і т.п.), кількість помилок, ймовірність помилки, ймовірність точної реакції, дії тощо);
інформаційні (обсяг заучиваемого матеріалу, що переробляється, обсяг сприйняття і т. д.).
Так як нижче розглядаються в основному моделі саме ітеративного навчання, то будемо для спільності викладу називати цікаву для нас результативну характеристику навчення неузгодженістю. Дійсно, у всіх перерахованих вище випадках ми маємо або функцію помилки (неузгодженості), або характеристику "Навчені" системи, яка може бути све-Дена до деякої функції помилки. Наприклад, час виконання дії може інтерпретуватися як неузгодженість, якщо під останнім розуміти різницю між поточним значенням часу виконання дії і мінімально можливим.
Як зазначалося вище, итеративное научение, як правило, характеризується уповільнено-асимптотичними кривими навчення, що апроксимується експоненціальними кривими. У загальному вигляді експонентна крива описується залежністю (2.1) x (t) = x? + (X0 - x ~) e ~ 7t, t> 0, або послідовністю
xn = x? + (X0 - x?) E-gn, n = 0, 1, 2, .. , Т, де t - час навчання, n - число ітерацій (проб, спроб) з моменту початку навчання (передбачається, що научение починається в нульовий момент часу), x (t) (xn) - значення неузгодженості в момент часу t (на n-ой ітерації), x0 - початкове значення неузгодженості (відповідне моменту початку навчання), x? - "Кінцеве" значення неузгодженості (величина, до якої КН асимптотично прагне; як правило, в біологічних системах ця величина розглядається як фізіологічний межа навчимося-
ня), g - деяка неотрицательная константа, що визначає швидкість зміни КН і звана швидкістю навчання (g має розмірність зворотний часу або числа ітерацій). Ескізи графіків кривих (2.1) наведені на малюнках 2.1.а і 2.1.б.
Kx (t)
kx (t)
0
x

0
x
x
t
t
x
Рис 2.1а. Зростаюча КН (x ° °> x0)
Рис 2.1а. Зростаючий КН (x ° ° Залежно від співвідношення початкового і кінцевого значення неузгодженості, вираз (2.1) описує як зростаючі, так і спадні КН - при x? > X0 крива буде зростаючою, а при x0> x? - Спадання. Кількісні характеристики навчання (x °, x?, G) залежать від безлічі факторів: складності та властивостей навченою системи, зовнішнього оточення, застосовуваної методики навчання і т.д. Нас цікавитиме в основному якісний вид КН, тому в більшості випадків ми будемо для простоти використовувати наступні більш приватні залежності:
x (t) = e - gt
x (t) = 1 - e - gt.
Якщо мова йде про величину помилки, то відповідно до (2.2), помилка монотонно убуває. Якщо ж x інтерпретується, наприклад, як "рівень Навчені", то він, відповідно до (2.3), монотонно зростає. Очевидно, що (2.2) і (2.3) можуть бути отримані із загальної залежності (2.1) за допомогою лінійного перетворення:
0? x - x
x (2.3)
x (2.2)
(2.1)
x - x,
x (2.1) x
0? x - x
Тому, говорячи про криву навчання, ми будемо мати на увазі сімейство кривих, еквівалентних з точністю до лінійного перетворення. Характеристикою сімейства - величиною, однаковою для всіх КН з розглянутого класу еквівалентності, в цьому випадку буде швидкість навчення. Ескізи графіків залежностей (2.2) та (2.3) наведені на малюнках 2.2.а і 2.2.б, відповідно.
Kx (t)
kx (f)
1
0

Рис 2.2а
0
1

Рис 2.2а
.
« Попередня Наступна »
= Перейти до змісту підручника =
Інформація, релевантна " 2. Криві навчення: кількісний опис і якісний аналіз "
  1. 1. Моделювання ітеративного навчання: завдання і проблеми
    криві ітеративного навчання аппроксимируются експоненціальними кривими (див. більш докладно розділ 2 цієї роботи). Нас цікавитиме, в основному, наступне питання - чим зумовлена ??загальна для итеративно научайтесь систем самої різної природи закономірність, що полягає в уповільнено-асимптотичному характері КН? Існують різні підходи до одержання відповіді на це питання: вивчення
  2. Нормовані криві ітеративного навчання.
    Криві научения аппроксимируются залежністю (2.5) x (t) = x0 x? / (X0 + (x? - X0) e-gt), і залежно від співвідношення початкового і кінцевого значень неузгодженості можуть бути як зростаючими, так і убутними [113]. Ескіз графіка нормованої зростаючою логістичної кривої наведено на малюнку 2.3. При порівняно складних видах навчення КН може мати плато, наявність якого
  3. 8. Моделі колективної поведінки
    криві научения "в ряді випадків не є уповільнено-асимптотичними. Ця модель настільки відома і детально досліджена, що ми обмежимося посиланням на першоджерело [94]. - Модель 8.2. (М.А . Новіков [58]). О. Модель гомеостата може бути використана для аналізу групової діяльності операторів. Фактично, відміну від попередньої моделі полягає в тому, що компенсація впливів
  4. § 1. Поняття злочину
    кількісно і якісно тільки до певної міри, у відомих межах; все право, все суспільство, вся держава тільки посередньо порушені злочином ^. Радянська кримінально-правова теорія висунула іншу концепцію об'єкта злочину: їм є суспільні відносини, і тільки вони. Про істоту і причини виникнення такої концепції, яка і нині залишається панівною, мова
  5. § 1. Цивільна правоздатність держави і державних (муніципальних) утворень
    кількісні відмінності. Але є й відмінності якісні. Держава бере участь у цивільному обороті не в своїх приватних інтересах, а з метою найбільш ефективного відправлення публічної влади. Ці цілі зумовлюють і сутність правоздатності держави. Вона не може бути спільною, бо природа держави не дозволяє йому набувати радий прав і покладати на себе деякі обов'язки. Однак вона
  6. Глава пя-тая. ПРИСТРІЙ ДЕРЖАВИ
    кількісні та якісні оцінки для визначення різних форм правління. Йому ж належать і різні позначення різновидів тієї чи іншої форми правління, наприклад демократичної і аристократичної республік, тієї влади, яка лежить в основі відповідної форми правління: демократія (влада народу), аристократія (влада еліти, обраних), охлократія (влада натовпу), геронтократія
  7. Глава восьма. ТЕОРЕТИЧНІ ПИТАННЯ РОСІЙСЬКОЇ ДЕРЖАВНОСТІ
    кількісному паритетом озброєнь повинен прийти якісний паритет безпеки, тобто забезпечення оборонного військового потенціалу, мінімально необхідного для гарантованої безпеки. Ця доктрина отримала назву доктрини «достатньої оборони». Вона передбачає значне скорочення витрат на озброєння, а також конверсію військової промисловості, що залишилася від протистояння з
  8. Глава дев'ята. ТЕОРІЯ ПРАВА ЯК ЮРИДИЧНА НАУКА
    кількісного знання про правові явища, з'явилася можливість їх соціального виміру. Ідеологічні заперечення з боку затятих представників догматичної теорії держави і права зводилися до наступного. Як можна вимірювати ефективність дії правових норм після того, як вони прийняті і використовуються державою, адже ці норми, в сукупності складові право, є класовим
  9. Глава 1.5. Особливості національної ділової культури
    кількісну парадигму, а американці - через якісну. Відмінності в характеристиках роботи і відпочинку в Росії і США перераховані в табл.1.6. нижче. Таблиця 1.6. - Відмінності в характеристиках роботи і відпочинку в Росії і США Росіяни Американці Працювати більше, щоб зробити більше У роботі і відпочинку більше орієнтовані на кількість екстенсивність як головний принцип, по-глощающій вільне
  10. Глава 2.8. Огляд професійної придатності
    кількісних оцінок, може включати в себе розгорнуте висновок про людей, підданих оцінкою, яке відображає якісні характеристики персоналу. По-перше, оцінювачі ніколи не намагаються «ставити діагноз ». По-друге, під час спостереження ні в якому разі не робляться висновки. Це відбувається потім, по закінченні роботи з оцінюваними людьми. По-третє, оцінювачі всіляко намагаються піти від